电磁技术在现代生活中的应用
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出 能量的物体,都会释出电磁波。 正像人们一直生活在空气中而 眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。 一、电磁技术在现代生活中应用的方面: 1、无线)红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等 (4)可见光是所有生物用来观察事物的基础 (5)紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探 伤等 (6)X 射线) 伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线)无线电波。无线电广播与电视都是利用电磁波来进行 的。 下面我们就来列举平时生活中跟电磁有关的一些有的有趣 的现象。 二、校园一卡通 其实校园一卡通的结构并不是十分复杂,其实质是以射频 识别技术为核心的非接触式 IC 卡。卡内主体就是一个集成电路 芯片(IC)和一个感应线圈(LC 振荡器) 。但是与其配套的读卡 器,也就是我们平时刷卡的机器结构就复杂得多了。内部结构 分为射频区和接口区:射频区内含调制解凋器和电源供电电路, 直接与天线连接;接口区有与单片机相连的端口,还具有与射 频区相连的收/发器、16 字节的数据缓冲器、存放 64 对传输密 钥的 ROM、存放 3 套密钥的只写存储器,以及进行 3 次证实和 数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。 读卡器随时都在发着频率和 LC 振荡器固有频率相同的脉 冲,当卡靠近时,产生电磁激励,LC 振荡器产生共振,导通芯 片工作,读写数据。这一切只发生在短短的毫秒数量级。 当然,有的同学Βιβλιοθήκη Baidu问,不同的一卡通是怎么区别开来的呢, 为什么卡丢了你的钱不会少呢?(当然这排除了捡到你卡的人 素质不高刷爆你的卡和办卡交手续费以至于少钱的情况)这两 个问题有一个共同的答案,那就是 IC 卡里面只含有身份信息, 与身份信息相对应的财务信息只在电脑终端上有。所以每个人 的一卡通都是区别开来的,所以我们卡丢了以后去补办还是能 恢复原有的钱。 三、电磁屏蔽 你是否经常在深夜里感叹科大蜗牛般的网速,你是否经常 一边盯着手机刷网页一边骂着移动,你是否经常拿着手机到处 找信号。好了,我们现在可以揪出这个罪魁祸首了--电磁屏蔽。 众所周知,手机会通过一个信号发生器对基站发射一个请 求信号,得到回应信号的强弱就表示了我们平时所说的“信号” 的强弱。另外我们知道封闭的导体对电磁波有屏蔽作用,因为 导体内部会自动形成一个电场阻止电磁波的流通。这就是为什 么我们在电梯里,地铁中,火车隧道里(山、大地也是导体) , 手机信号会特别差的原因。回归正题,你可能会说,我在宿舍 也没把手机放在封闭的导体里啊。 四、电磁在医疗方面的应用 磁记录技术已成为磁学应用的一个重要的分支。磁悬浮列 车已在我国上海开始运行,它是利用车厢底部的强磁场与放在 两条铁轨之间的定子绕组之间的电磁力,使列车浮起,不再与 铁轨接触,由于没有摩擦阻力,可以实现高速运行。 磁疗是利用磁场作用于人体治疗疾病的方法。近20 年来, 国内外对磁场的生物学作用进行了广泛的研究,包括磁场的治 疗和诊断疾病的应用,磁卫生学、磁生态学、生物磁学等,并 且取得了明显的进展。 1、激光治疗: 激光是20世纪60年代出现的一种新光源,其本质是电磁波。 激光对生物体组织具有热效应、压力效应、光效应和电磁场效 应的作用,可在切割组织的同时止血,能使肿瘤组织迅速气化 和雾化,从而使肿瘤在瞬间消失。 (1)热效应:激光能使肿瘤组织在几秒钟的短时间内,Kaiyun局 部温度高达200~1000摄氏度,使其变性、凝固坏死,继而汽化 消失。 (2)压力效应:激光本身的光压和由高热导致的组织膨 胀引起的二次冲击波,加深了肿瘤组织破坏。 (3)光效应:激 光被肿瘤组织吸收后,可增强热效应,使肿瘤组织被破坏。 (4) 电磁场效应:激光是一种电磁波,可使肿瘤组织离化、核分解 而被破坏,使其死亡,如有残余也可自行消退,这可能与免疫 有关。 2、微波治疗: 20世纪70年代后期,微波技术在医疗上得到应用。微波治 疗有三种形式:一是大剂量高热治疗肿瘤,能抑制肿瘤细胞的 蛋白质合成,降低肿瘤细胞分裂速度,增强化疗、放疗效果; 二是用于局部生物体组织的凝固治疗,具有不碳化、不产生烟 雾的特点;三是小剂量的温热治疗,可以解痉、止痛、消炎并 促进伤口恢复等。 3、恒定均匀磁场对肿瘤的作用: 恶性肿瘤是当今世界危及人类生命的主要疾病之一,积极 有效的治疗至今仍未获得突破性进展。人们仍在不断探索和寻 求治疗肿瘤的各种方法。应用磁场的物理特性,对肿瘤进行治 疗是近年来才开始研究的课题,可望为恶性肿瘤的综合治疗提 供新的途径和方法。恒定均匀磁场是由于优化磁路设计的超导 磁体或恒磁体所产生的磁场。它的主要特点是要求磁场在一定 范围内磁场强度保持均匀恒定。恒定均匀磁场的强度一般为 0.05~1.5T,有的可达2~4T。主要应用于医学成像和波谱学的 研究。因此,MRI 的恒定均匀磁场可作为一种新的研究手段, 用于肿瘤的研究。西安医科大学第一附属医院影像中心的研究 人员经过试验证明,磁场可加速肿瘤细胞凋亡的发生,从而达 到抑制肿瘤生长的作用。 总而言之,电磁场理论在现代科技中的应用非常广泛,涉 及的领域很多。 从电磁场理论的发展历史到电磁场理论在现代科技中的应 用,我们了解到的是电磁场理论的发展经历了很长时间,从初 步的认识到完善,几代物理学家为之付出了很多的努力,然而 它的发展还没有停止,还有很多被隐藏的真理等待我们去探索, 电磁场理论应用的领域应该还可以被扩展,这些都等待我们去 发掘。
四川省茂县中学 叶成胜 【摘要】对电磁场的近代研究是从十八世纪开始,电磁场理论的发展经历了很长时间,从发现到证实,从现象到理论, 这一过程需要几代物理学家的努力付出。 电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。 现代电子技术如通讯、 广播、 导航、 雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统,都离不开电磁场的发射,控制、传播和接收;从假期,工业自 动化到地质勘测,从电力、交通等工业、农业到医疗卫生等国民经济领域,几乎全都涉及到电磁场理论的应用。不仅如 此,电磁学一直是,将来仍是新兴科学的孕育点。 【关键词】电磁场 电磁波 应用 医疗